Новости

Кабели для Industrial Ethernet

Промышленные кабели Ethernet по скорости передачи данных ничем не отличаются от обычных кабелей Ethernet. Так в чем особенность этих кабелей и почему они требуют другой конструкции – рассказываем об этом дальше.


Industrial Ethernet уже давно обогнал традиционные полевые шины в промышленных приложениях. И эта тенденция продолжает расти по мере того, как внедряется Промышленность 4.0, в особенности для "умных" компаний. Ведь бесперебойность передачи здесь приоритетна. А это значит, что необходимо планировать, устанавливать и администрировать промышленные сети таким образом, чтобы они надежно функционировали даже в строжайших условиях.

Поэтому для успешной реализации промышленных сетей Ethernet на предприятиях используются специализированные кабели. Рассмотрим подробнее отличия промышленных кабелей Ethernet от кабелей коммерческого класса?

Несмотря на одинаковые характеристики передачи данных, промышленные версии кабелей Ethernet требуют гораздо более прочной конструкции для работы в более жестких условиях, подверженных воздействию различных факторов, таких как экстремальная температура, влажность, агрессивные химические вещества, вибрация, изгиб и помехи.

Экранирование от помех

В зонах сильных помех на промышленных предприятиях используются экранированные кабели. Особенно там, где кабели должны проходить рядом с аппаратами дуговой сварки, реле, приводами переменного тока и другими источниками шума. В зонах сильных помех может потребоваться не только экран в виде алюминиевой фольги (F/UTP), но и двойной общий экран (SFTP).

Вот, например, кабель FABER Industrial Dataline 250 EFK(C) SFTP PUR. Он предназначен для подключения IТ-устройств в промышленных условиях со скоростью передачи данных до 1000 Мбит/с. А маркировка SFTP указывает на общий экран в виде плетения из щелочной медной проволоки и алюминиевой фольги.


Материал оболочки

Основные отличия промышленных кабелей Ethernet – это температурный режим и материал оболочки. Оболочка из поливинилхлорида (ПВХ), используемая для кабелей коммерческого класса, обычно используется в легких промышленных условиях. Она более дешевая и устойчива к ограниченному воздействию смазочных масел, но часто промышленным кабелям требуется немного больше. Например, фторированный этилен полипропилен (FEP) и термопластичный эластомер (TPE) могут выдерживать экстремальные температуры от -50°C до 125°C против 0°C до 75°C для ПВХ.

Одним из наиболее распространенных материалов оболочки, используемых для промышленных кабелей Ethernet, является полиуретан (PUR). Хотя у него нет такого широкого температурного диапазона, как FEP и TPE, полиуретан имеет высокую прочность на разрыв, химическую стойкость, гибкость и стойкость к истиранию. Он механически крепок, его трудно разрезать или разорвать, что делает его идеальным для обработки и штамповки.

Или возьмем, к примеру, кабель для передачи данных от LUTZE – SUPERFLEX ETHERNET (C) PUR. Его наружная оболочка из полиуретана подходит для постоянного изгиба при использовании в кабельных цепях или при свободном движении. Кроме того, SUPERFLEX ETHERNET устойчив к маслам, химикатам и истиранию, и выдерживает температуру от -40°C до +80°C.


Сечение и количество проводов в жиле

Как и витые пары коммерческого класса, промышленные кабели Ethernet также бывают с проводниками с одной или многими проводами. Давайте попробуем немного разобраться с таким обозначением как AWG.

AWG – это американский калибр проводов. Такая система маркировки толщин проволок используется преимущественно в США еще с 1857 года. В этой системе меньшему числовому значению соответствует более толстая проволока. Такое «перевернутое» обозначение диаметра сложилось исторически: проволоку изготовляют волочением и номер (калибр) обозначает количество последовательных протягиваний через все меньшие отверстия в волокне вплоть до получения нужного диаметра. Так, для получения проволоки AWG24 диаметром около 0,5 мм заготовка AWG0 диаметром свыше 8 мм длилась 24 раза.

Кроме обозначения общего размера жилы также обозначают количество отдельных проводов в жиле. Например, AWG24/1, AWG22/7, AWG29/19, где 1, 7 и 19 – количество отдельных проводов в каждом жилом кабеле.

Итак, если в жиле кабеля одна проволока – то этот кабель предназначен для фиксированного монтажа и имеет ограниченную подвижность. Кабель с 7 проводами – это гибкий кабель, который может использоваться, в том числе для патч-кордов (например, FABER Industrial Dataline 200 flex PUR).

А вот кабели с 19 проводами предназначены для постоянного циклического движения, в том числе и в буксируемых кабельных цепях. У FABER такие кабели имеют обозначения EFK, в LUTZE – это кабели семейства SUPERFLEX.

Такие кабели повышенной гибкости могут выдерживать от 1 до 10 миллионов циклов.

Структура кабеля и количество пар жил

Помимо строения жилого кабеля, также большую роль играет общее строение кабеля и его структура.

Для компенсации взаимной наводки жилы кабелей как коммерческого применения, так и промышленного Ethernet – скручиваются попарно. Поэтому вы не всегда встретите обозначение TP = twisted pair в маркировке, ведь это типичная характеристика.

Но важно знать, что для разных протоколов промышленного Ethernet достаточно разное количество пар жил в кабеле. Так, скажем, для систем PROFINET будет достаточно 2-х парного кабеля, в то время как для других стандартов используются 4-х парные кабели.
Более подробно о построении кабелей для промышленного Ethernet от LUTZE можно узнать здесь.

Будущее промышленного Ethernet

Сегодня в промышленности в основном устанавливаются кабели категории Cat.6A или Cat.7. Они очень мощные, но в то же время тяжелые и более сложные в установке. Поэтому для подключения отдельных датчиков или проводов промышленность требует более легкого и более тонкого кабеля. Таковой является технология Single Pair Ethernet.

SPE уже успешно используется автомобильной промышленностью и теперь доступна как новый производный стандарт для промышленных приложений. Для них сейчас нужна только пара проводов для передачи данных и питания вместо четырех пар проводов.

В результате Single Pair Ethernet – это простая и экономически выгодная альтернатива для подключения отдельных датчиков и приводов. Кроме уменьшенных потребностей в весе и пространстве, SPE также уменьшает затраты на монтаж. В частности, для компактных интерфейсов ввода/вывода – там, где много информации собирается на небольшом пространстве – Single Pair Ethernet предоставляет преимущества и, следовательно, будет приобретать все большее значение в технологии автоматизации. А также благодаря SPE связь на основе IP-адреса может осуществляться и на полевом уровне. Таким образом, поддерживается дальнейшее развитие Industry 4.0 и Industrial Internet of Things (IIoT).

Новым решением, набирающим обороты в промышленной автоматизации, является однопарный Ethernet-кабель NEXANS из линейки MOTIONLINE®. Новинка с одной парой жил совмещает в себе необходимый изгиб, прочность скручивания и растяжения, обеспечивая таким образом высокие характеристики кабелей автоматизации.

Мы в MARDAL CABLES поставляем кабели Ethernet, подходящие как для промышленного применения, так и для коммерческого, в частности кабели Cat.6A и Cat.7. Доступные решения для Industrial Ethernet можно просмотреть по ссылке. А если вам нужен LAN-кабель, мы недавно рассказывали как выбрать нужный.
FABER LUTZE Статьи